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高中人教版 (新课标)第一章 化学反应与能量第一节 化学反应与能量变化课后测评
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这是一份高中人教版 (新课标)第一章 化学反应与能量第一节 化学反应与能量变化课后测评，共23页。试卷主要包含了焓变和反应热，热化学方程式，中和热的实验测定等内容，欢迎下载使用。
第一章 化学反应与能量
化学反应与能量的变化
一、焓变和反应热
1．焓与焓变:
2．反应热和焓变的关系:
反应热
焓变
含义
化学反应中吸收或放出的热量
化学反应中生成物所具有的焓与
反应物所具有的焓之差
二者的
相互联系
ΔH是化学反应在恒压下（即敞口容器中进行的化学反应）且不与外界进行电能、
光能等其他能量的转化时的反应热，即恒压条件下进行的反应的反应热等于焓变ΔH。
3．放热反应和吸热反应:
放热反应
吸热反应
定义
释放热量的化学反应
吸收热量的化学反应
形成原因
反应物的总能量 生成物的总能量
反应物的总能量 生成物的总能量
与化学键
的关系
反应物断键时吸收的总能量 生成物成键时释放的总能量
反应物断键时吸收的总能量 生成物成键时释放的总能量
图示
常见反应
①所有的燃烧与缓慢氧化反应；
②酸碱中和反应；③金属与酸或水的反应；
④大多数化合反应；
⑤原电池反应；
⑥铝热反应。
①大多数分解反应；
②以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应；③铵盐和碱的反应，如:
Ba(OH)2·8H2O＋NH4Cl＝BaCl2＋2NH3↑＋10H2O。
实例
C(s)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH＝－437.3kJ·mol－1
CO2(g)＋C(s)＝2CO(g) ΔH＝＋172.46kJ·mol－1
关系
①ΔH＝ （反应物的健能总和－生成物的健能总和）＝ ；
②物质具有的能量越低，该物质越 ，断开其中的化学键需要的能量越 。
二、热化学方程式
1．定义:把一个化学反应中物质的量和反应热的关系同时表示出来的化学方程式。
2．书写规则:
（1）化学方程的右边必须写上ΔH，并用“空格”隔开；ΔH吸热用“＋”，放热用“－”；单位是kJ/mol或J/mol。
（2）需注明反应的温度和压强，如不注明条件，即25℃、1.01×105Pa。
（3）物质后需标聚集状态:固体s、液体l、气体g、溶液aq。
（4）化学计量数可以是整数也可以是分数。
（5）化学计量数只表示物质的量，不表示微粒个数。
（6）热化学方程式中不用“↑” 和“↓”， 若涉及同素异形体，要注明同素异形体的名称。
（7）书写热化学方程式的“五步”:
（8）热化学方程式与化学方程式的比较:
化学方程式
热化学方程式
化学计量数
整数，可表示个数或物质的量
整数或分数，只表示物质的量
状态
不要求注明
必须在化学式后注明
ΔH正负号及单位
无
必须注明
意义
只表示物质变化
不仅表示物质变化，也表示能量变化
3．ΔH大小的比较注意:包括所含的‘+’‘-’
（1）注意不同反映的反应物和生成物的状态是否相同；
（2）注意不同热化学方程式中化学计量数不同对ΔH的影响；
（3）注意吸热反应的ΔH肯定比放热反应的ΔH大；
（4）注意物质存在的状态：E(g)>E(l)>E(s)；
（5）注意同素异性：石墨比金刚石稳定，所以石墨的能量低于金刚石。
4.ΔH大小的计算：
（1）根据热化学方程式进行计算：焓变与反应物各物质的物质的量成正比；
（2）根据反应物和生成物的总焓计算：ΔH=H（反应产物）－H（反应物）——宏观；
（3）依据反应物化学键断裂与生成物化学键形成过程中的能量变化计算：ΔH=E吸收－E放出——微观；
（4）根据比热公式求算：Q=－c·m·ΔT。
三、中和热的实验测定
1．定义:在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应生成1mol H2O(l)时的反应热。
2．实验装置:
3．反应原理:H＋(aq)＋OH－(aq)＝H2O(l)；ΔH＝－57.3kJ/mol。
4．测量步骤:
（1）初始温度(t1)的测量:
用一量筒量取50mL 0.50 mol·L－1盐酸，倒入小烧杯中并测量其温度；用另一量筒量取50mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液并测量其温度，取两温度平均值为t1。
（2）终止温度(t2)的测量:
把套有盖板的温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯中，盖好盖板。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度t2。
（3）重复实验操作三次，记录每次的实验数据，取其平均值作为计算依据。
5．数据处理:
ΔH＝－kJ/mol，其中c＝4.18J/(g·℃) ΔH＝－0.418（t2－t1）/0.025kJ·mol－1。
6．注意事项:
（1）大小烧杯放置时，要使两杯口相平，盖板把杯口盖严，填满碎纸条:减少实验过程中热量损失。
（2）不能用铜丝、铁丝等代替玻璃搅拌棒：因为金属易导热，造成能量损失。
（3）若使用同一支温度计先后测量酸、碱及混合液的温度时，温度计上的酸要用水冲洗干净；若不冲洗，温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失（ΔH偏 ）；
冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若倒入，会使总溶液的质量增加，升温偏低（ΔH偏 ）。
（4）酸、碱混合时，要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入，若动作迟缓，将会使热量损失而使误差增大（ΔH偏 ）。
（5）为了保证0.50mol/L的盐酸完全被NaOH中和，采用0.55mol/L NaOH溶液，使碱稍稍过量。
（6）读取混合溶液的温度时要记录最高温度而不是稳定不变后的温度。
（7）中和热是酸与碱发生中和反应生成1mol H2O时放出的热量，其数值与反应物的量的多少无关。
7．误差分析:
（1）装置方面:隔热保温效果不好，致使实验过程中热量损失而导致误差。
（2）操作方面:
①实验过程中有液体洒在外面；
②混合酸、碱溶液时，动作缓慢；
③测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温度，致使热量损失而引起误差。
（3）读数方面:
①量取酸时仰视:量取的酸多了，放热偏多，ΔH －57.3kJ/mol；
②量取碱时仰视:溶液质量增多，升温慢，ΔH －57.3kJ/mol。
（4）酸碱类型:
①若用弱酸（或弱碱）代替强酸(或强碱)，因弱酸(或弱碱)电离出H＋（或OH－）需要吸收热量，故测定的中和热的数值小于57.3，ΔH －57.3kJ/mol。
②若用浓硫酸与强碱反应，因浓硫酸稀释要放热，故测定的反应热的数值大于57.3，则ΔH －57.3kJ/mol；
③若强酸与强碱反应生成难溶性盐，因其生成沉淀放热，故ΔH －57.3kJ/mol。
练习题
1．下列反应中能量变化与其他不同的是（ ）
A．铝热反应 B．燃料燃烧
C．酸碱中和反应 D．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl固体混合
2．根据如图提供的信息，下列所得结论不正确的是（ ）
A．该反应是吸热反应
B．该反应一定需要加热才能发生
C．该反应可能是碳酸钙的分解反应
D．该反应不可能是铝与氧化铁的反应
3．在氢气与氧气的反应中，破坏1mol H2中的化学键消耗的能量为A，破坏1mol O2中的化学键消耗的能量为B，形成1mol H2O中的化学键释放的能量为C。则下列关系正确的是（ ）
A．A＋B>C B．A＋B2C
4．化学反应A2＋B2＝2AB的能量变化如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．该反应是吸热反应
B．断裂1mol A—A键和1mol B—B键能放出x kJ能量
C．形成2mol A—B键需要放出y kJ的能量
D．2mol AB的总能量高于1mol A2和1mol B2的总能量
5．如图所示是反应2H2O2(l)＝2H2O(l)＋O2(g)的能量变化曲线，下列说法正确的是（ ）
A．由于是分解反应，所以该反应吸热
B．途径b改变了反应的能量变化
C．1mol H2O2(l)的能量高于1mol H2O(l)的能量
D．途径a放出的热量多
6．H2和I2在一定条件下发生反应H2(g)＋I2(g)＝2HI(g) ΔH＝－a kJ·mol－1。下列说法不正确的是（ ）
（a、b、c均大于零）
A．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
B．断开1mol H—H键和1mol I—I键所需能量大于断开2mol H—I键所需能量
C．断开2mol H—I键所需能量约为(a＋b＋c) kJ
D．向密闭容器中加入2mol H2和2mol I2，充分反应后放出的热量小于2a kJ
7．在25℃、101kPa下，1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，下列热化学方程式正确的是（ ）
A．CH3OH(l)＋3/2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝＋725.8kJ·mol－1
B．2CH3OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－1 452kJ·mol－1
C．2CH3OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－725.8kJ·mol－1
D．2CH3OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝＋1 452kJ·mol－1
8．实验表明，在一定条件下，乙烯和水反应的热化学方程式为C2H4(g)＋H2O(g)＝C2H5OH(g) ΔH＝－45.8kJ·mol－1，则下列说法中正确的是（ ）
A．实验中，乙烯的用量不会影响该反应的反应焓变
B．0.5mol H2O(l) 完全反应放出的热量为22.9kJ
C．1mol C2H5OH(g)具有的能量大于1mol C2H4(g)和1mol H2O(g)所具有的能量和
D．1mol C2H4(g)和1mol H2O (g)中化学键的总键能大于1mol C2H5OH(g)中化学键的总键能
9.完全燃烧m g液态乙醇得到液态水时放出的热量为a kJ，经测定m g液态乙醇与Na反应时最多可生成0.5 g H2，则液态乙醇完全燃烧的热化学方程式为 ( )
A．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－a kJ·mol－1
B．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝＋a kJ·mol－1
C.C2H5OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝＋a kJ·mol－1
D．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－2a kJ·mol－1
10.某反应的能量关系如图所示，下列有关说法正确的是( )
A．C(金刚石，s)===C(石墨，s) ΔH＜0
B．金刚石比石墨稳定
C．1 mol C(石墨，s)转化为1 mol C(金刚石，s)的ΔH＝E2－E1
D．断开1 mol石墨中的化学键所吸收的能量小于断开1 mol金刚石中化学键所吸收的能量
11.已知H—H键键能(化学键断裂时吸收或形成时释放的能量)为436 kJ·mol－1，N—H键键能为391 kJ·mol－1，根据热化学方程式：N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)，ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，可知N≡N键的键能是( )
A．431 kJ·mol－1 B．946 kJ·mol－1 C．649 kJ·mol－1 D．896 kJ·mol－1
12.下列有关反应热的比较判断中，正确的个数是
①CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1； CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2； ΔH1>ΔH2
②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH3； H2(g)＋O2(g)=H2O(l) ΔH4； ΔH3>ΔH4
③t℃时，在一定条件下(起始的体积和压强相同)，将1 mol SO2和1 mol O2分别置于恒容和恒压的两个密闭容器中，达到平衡状态时放出的热量分别为Q1、Q2； Q1>Q2
④CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g) ΔH5； CaO(s)＋H2O(l)=Ca(OH)2(s) ΔH6 ；ΔH5>ΔH6
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
13．下列有关中和热的说法正确的是（ ）
A．中和热的热化学方程式:H＋(l)＋OH－(l)＝H2O(l) ΔH＝－57.3kJ·mol－1
B．准确测量中和热的实验过程中，至少需测定温度4次
C．环形玻璃搅拌棒的材料若用铜代替，则测量出的中和热数值偏小
D．若稀酸溶液中H＋与稀碱溶液中OH－的物质的量相等，则所测中和热数值更准确
14．下列说法正确的是 ( )
A．中和热一定是强酸跟强碱反应放出的热量
B．1 mol酸与1 mol碱完全反应放出的热量是中和热
C．在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)时的反应热叫做中和热
D．测定中和热时可用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液
15．在测定中和热的实验中，下列说法正确的是 ( )
A．使用环形玻璃棒是为了加快反应速率，减小实验误差
B．为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触
C．用0.5 mol·L－1 NaOH溶液分别与0.5 mol·L－1的盐酸、醋酸溶液反应，如所取的溶液体积相等，则测得的中和热数值相同
D．在测定中和热实验中需要使用的仪器有天平、量筒、烧杯、滴定管、温度计
16. 已知强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热化学方程式为H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，又知电解质的电离是吸热过程。向1 L 0.5 mol·L－1的NaOH溶液中加入下列物质：①稀醋酸；②浓硫酸；③稀硝酸，恰好完全反应。其焓变ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系是 ( )
A．ΔH1>ΔH2>ΔH3 B．ΔH1<ΔH3<ΔH2 C．ΔH1＝ΔH3>ΔH2 D．ΔH1>ΔH3>ΔH2
17.在进行中和热的测定中，下列操作错误的是 ( )
A．反应前酸、碱溶液的温度要相同 B．测量溶液的温度计要一直插在溶液中
C．为了使反应均匀进行，可以向酸(碱)中分次加入碱(酸) D．为了使反应更完全，可以使酸或碱适当过量
18． 中和热是在稀溶液中，强酸、强碱发生中和反应生成1 mol液态水时放出的热量，中和热为57.3 kJ·mol－1。下列热化学方程式中正确的是 ( )
A．HNO3(aq)＋KOH(aq)===H2O(l)＋KNO3(aq) ΔH>－57.3 kJ·mol－1
B．HNO3(aq)＋NH3·H2O(aq)===H2O(l)＋NH4NO3(aq) ΔH<－57.3 kJ·mol－1
C．CH3COOH(aq)＋KOH(aq)===H2O(l)＋CH3COOK(aq) ΔH<－57.3 kJ·mol－1
D．CH3COOH(aq)＋NH3·H2O(aq)===H2O(l)＋CH3COONH4(aq) ΔH>－57.3 kJ·mol－1
L9.下列中和反应中放出热量最多的是（ ）
A．100mL 0.3mol·L－1的盐酸和50mL 0.3mol·L－1的NaOH溶液相混合
B．80mL 0.3mol·L－1的盐酸和80mL 0.3mol·L－1的NaOH溶液相混合
C．80mL 0.3mol·L－1的硫酸和80mL 0.3mol·L－1的NaOH溶液相混合
D．50mL 0.3mol·L－1的硫酸和50mL 0.6mol·L－1的NaOH溶液相混合
20．已知形成1mol H—H键，需放出436kJ的能量；断开1mol H—N键，需吸收391kJ的能量。1mol N2和3mol H2完全反应生成2mol NH3时，放出92.4kJ的能量。则要断开1mol N≡N键，所需要的能量约为（ ）
A．431kJ B．946kJ C．649kJ D．869kJ
21．已知在25℃、101kPa下，1g C8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.4kJ热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是（ ）
A．C8H18(l＋g)＝8CO2(g)＋9H2O(g) ΔH＝－48.4kJ·mol－1
B．C8H18(l＋g)＝8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－5 517.6kJ·mol－1
C．C8H18(l＋g)＝8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝＋5 517.6kJ·mol－1
D．C8H18(l＋g)＝8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－48.4kJ·mol－1
22．已知热化学方程式SO2(g＋g)SO3(g) ΔH＝－98.32kJ·mol－1，现有4mol SO2参加反应，当放出314.3kJ热量时，SO2的转化率最接近于（ ）
A．40% B．50% C．80% D．90%
23.已知①2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH＝－571.6kJ·mol－1；②H＋(aq)＋OH－(aq)＝H2O(l) ΔH＝－57.3kJ·mol－1。下列说法中错误的是（ ）
A．①式表示25℃，101kPa时，2mol H2和1mol O2完全燃烧生成2mol H2O(l)放热571.6kJ
B．2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)该反应中ΔH大于－571.6kJ·mol－1
C．将含1mol NaOH的水溶液与50g 98%的H2SO4溶液混合后放出的热量为57.3kJ
D．将含1mol NaOH的稀溶液与含1mol CH3COOH的稀溶液混合后放出的热量小于57.3kJ
24．已知①H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(g) ΔH1＝a kJ·mol－1 ②2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) ΔH2＝b kJ·mol－1
③H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(l) ΔH1＝c kJ·mol－1 ④2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH2＝d kJ·mol－1
下列关系式中正确的是（ ）
A．a＜b＜0 B．b>d>0 C．2a＝b＜0 D．2c＝d>0
25．肼（H2N－NH2）是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示，已知断裂1mol化学键所需的能量（KJ）:N＝N为942、O＝O为500、N一N 为154，则断裂1mol N一H键所需的能量（kJ）是（ ）
A．194 B．391 C．516 D．658
26．将V1 mL 1.00mol·L－1 盐酸和V2 mL未知浓度NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示（实验中始终保持V1＋V2＝50mL）。下列叙述中，正确的是（ ）
A．做实验时环境温度为22℃
B．NaOH溶液的浓度约是1.00mol·L－1
C．该实验表明化学能可以转化为热能
D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应
二、填空题
27.依据事实写出下列反应的热化学方程式。
(1)1 mol C2H5OH(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出1 366.8 kJ热量：________________________________。
(2)1 mol C(石墨，s)与适量H2O(g)完全反应生成CO(g)和H2(g)，吸收131.3 kJ热量：__________________________。
(3)1.7 g NH3(g)发生催化氧化反应生成气态产物，放出22. 67 kJ的热量：_____________________________________。
(4)2.3 g某液态有机物和一定量的氧气混合点燃，恰好完全燃烧，生成2.7 g液态水和2.24 L CO2(标准状况)并放出68.35 kJ的热量：______________________________________________________________________
(4)已知4 g硫粉完全燃烧放出37 kJ热量; 。
(5)发射火箭时肼(N2H4)为燃料，二氧化氮作氧化剂，两者反应生成氮气和气态水。已知4 g N2H4(g)在上述反应中放出
71 kJ的热量，写出热化学方程式： 。
28.．中和热的测定是高中重要的定量实验。取0.55mol/L的NaOH溶液50mL与0.25mol/L的硫酸50mL置于图所示的装置中进行中和热的测定实验，回答下列问题:
（1）从上图实验装置看，其中尚缺少的一种玻璃用品是 ，除此之外，装置中的一个明显错误是 。
（2）为保证该实验成功该同学采取了许多措施，如图的碎纸条的作用是 。
（3）环形玻璃搅拌棒能否用环形铁质搅拌棒代替？______（填“能”或“不能”），其原因是 。
（4）若改用60mL 0.25mol·L－1 H2SO4和50mL 0.55mol·L－1NaOH溶液进行反应与上述实验相比，所放出的热量 （填“相等”、“不相等”），若实验操作均正确，则所求中和热 。（填“相等”或“不相等”）
（5）倒入NaOH溶液的正确操作是________。
A．沿玻璃棒缓慢倒入 B．分三次少量倒入 C．一次迅速倒入
（6）使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是________。
A．用温度计小心搅拌 B．揭开硬纸片用玻璃棒搅拌
C．轻轻地振荡烧杯 D．用套在温度计上的环形玻璃棒轻轻地搅动
（7）①请填写下表中的空白:
温度
实验次数
起始温度t1℃
终止温度t2/℃
温度差平均值
(t2－t1)/℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
29.5
2
27.0
27.4
27.2
32.3
3
25.9
25.9
25.9
29.2
4
26.4
26.2
26.3
29.8
②近似认为0.55mol/L NaOH溶液和0.25mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3，中和后生成溶液的比热容c＝4.18J/(g·℃)。则中和热ΔH＝ 。（取小数点后一位）
③若某同学利用上述装置做实验，有些操作不规范，造成测得的结果的数值偏低，请你分析结果偏低的原因可能是_________。（填字母代号）
a． 测量盐酸的温度后，温度计没有用水冲洗干净 b．把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓
c．做本实验的当天室温较高 d．将50mL 0.55mol·L－1的氢氧化钠溶液取成了50mL 0.55mol·L－1的氨水
e．在量取盐酸时仰视读数； f．大烧杯的盖板中间小孔太大。
燃烧热、化学反应热的计算
一、 燃烧热和中和热
1． 定义:
燃烧热
中和热
定义
在101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量
在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应，生成1mol H2O时放出的热量
ΔH
都属于反应热，ΔH<0，单位都是kJ·mol－1
实例
C(s)＋O2(g)＝CO2(g)ΔH＝－437.3kJ·mol－1
1/2H2SO4(aq)＋NaOH(aq)＝1/2Na2SO4(aq)＋H2O(l)
ΔH＝－57.3kJ·mol－1
2．燃烧热的三要素:
燃烧热
3.燃烧热的计算：
由燃烧热定义可知：101 kPa时，可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量×其燃烧热，即Q放＝n(可燃物)×|ΔH|；或变换一下求物质的燃烧热：ΔH＝－。ΔH是指物质的燃烧热，而不是指一般反应的反应热。
4.能源；
1．能源有不同的分类，具体如下：
分类依据
种类
举例
转换过程
一次能源
太阳能、风能、化石燃料、地热能、潮汐能等
二次能源
电能、氢能、石油加工产品、煤的加工产品等
使用历史
常规能源
化石燃料
新能源
太阳能、风能、核能、氢能、生物质能等
性质
可再生能源
太阳能、风能、氢能、生物质能等
不可再生能源
化石燃料、核能
练习题
1． 下列说法正确的是 ( )
A．硫完全燃烧生成二氧化硫时，放出的热量为硫的燃烧热
B．在25 ℃、101 kPa时，1 mol碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热
C．由2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol－1，可知CO的燃烧热为283 kJ·mol－1
D．乙炔的燃烧热为1 299.6 kJ·mol－1，则2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(g)反应的ΔH＝－2 599.2 kJ·mol－1
2． 下列说法不正确的是 ( )
A．化石燃料在任何条件下都能充分燃烧
B．化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气体
C．直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的效果好
D．固体煤变为气体燃料后，燃烧效率将提高
3． 氢气是一种很有前途的能源物质。以水为原料大量制取氢气的最理想的途径是 ( )
A．利用太阳能直接使水分解产生氢气 B．用焦炭和水制取水煤气后分离出氢气
C．用Fe跟HCl反应制取氢气 D．由热电站提供电力，电解水产生氢气
4． 下列有关能量转换的说法不正确的是 ( )
A．煤燃烧是化学能转化为热能的过程
B．化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能
C．动物体内葡萄糖被氧化成CO2是化学能转变成热能的过程
D．植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程
5． 下列关于2C4H10(g)＋13O2(g)===8CO2(g)＋10H2O(l) ΔH＝－5 800 kJ·mol－1的叙述中错误的是 ( )
A．该反应的反应热为ΔH＝－5 800 kJ·mol－1，是放热反应
B．该反应的ΔH与各物质的状态有关，与化学计量数也有关
C．该式的含义为25 ℃、101 kPa下，2 mol C4H10气体完全燃烧生成CO2和液态水时放出热量5 800 kJ
D．该反应为丁烷燃烧的热化学方程式，由此可知丁烷的燃烧热为5 800 kJ·mol－1
6． 下列热化学方程式中，ΔH能正确表示物质的燃烧热的是 ( )
A.CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ·mol－1
B．C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－110.5 kJ·mol－1
C．H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol－1
D．2C8H18(l)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(l) ΔH＝－11 036 kJ·mol－1
7．25℃、101kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热ΔH＝－57.3kJ·mol－1，辛烷的燃烧热为5 518kJ·mol－1。下列热化学方程式书写正确的是（ ）
A．2H＋(aq)＋SO42－(aq)＋Ba2＋(aq)＋2OH－＝BaSO4(s)＋2H2O(l) ΔH＝－57.3kJ·mol－1
B．KOH(aq)＋1/2H2SO4(aq)＝1/2K2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3kJ·mol－1
C．C8H18(l)＋25/2O2(g)＝8CO2(g)＋9H2O(g) ΔH＝－5 518kJ·mol－1
D．2C8H18(l)＋25O2(g)＝16CO2(g)＋18H2O(l) ΔH＝－5 518kJ·mol－1
8．已知2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) ΔH＝－566kJ·mol－1，下列说法正确的是（ ）
A．CO的燃烧热为－283kJ·mol－1
B．CO的燃烧热为566kJ·mol－1
C．CO的燃烧热ΔH＝－283kJ·mol－1
D．如图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系:
9．充分燃烧一定量丙烷(C3H8)气体放出的热量为Q，完全吸收它生成的CO2恰好转化成酸式盐需6mol·L－1的NaOH溶液100mL，则丙烷的燃烧热ΔH为（ ）
A.－16Q B．－5Q C．－4Q D．－2Q
10．下列热化学方程式中，a、b、c三者的大小关系判断错误的是（ ）
H＋(aq)＋OH－(aq)＝H2O(l) ΔH＝－57.3kJ/mol
①HCl(aq)＋NH3·H2O(aq)＝NH4Cl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－a kJ/mol
②HCl(aq)＋NaOH(s)＝NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－b kJ/mol
③Ba(OH)2(aq)＋H2SO4(aq)＝BaSO4(s)＋2H2O(l) ΔH＝－c kJ/mol
A.c>114.6 B．a＜57.3 C．b>57.3 D．2a＝2b＝c
11．一些烷烃的燃烧热如下表，下列表达正确的是（ ）
化合物
燃烧热/(kJ·mol－1)
化合物
燃烧热/(kJ·mol－1)
甲烷
891.0
正丁烷
2 878.0
乙烷
1 560.8
异丁烷
2 869.6
丙烷
2 221.5
2－甲基丁烷
3 531.3
A．正戊烷的燃烧热大于3 531.3kJ·mol－1
B．稳定性:正丁烷>异丁烷
C．乙烷燃烧的热化学方程式为2C2H6(g)＋7O2(g)＝4CO2(g)＋6H2O(g) ΔH＝－1 560.8kJ·mol－1
D．相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多
12．相同质量的氢气、一氧化碳、乙醇、甲烷完全燃烧时，放出热量最少的是（ ）（已知燃烧热分别为285.8kJ·mol－1、283.0kJ·mol－1、1 366.8kJ·mol－1、890.3kJ·mol－1）
A．H2(g) B．CO(g) C．C2H5OH(l) D．CH4(g)
13．在25 ℃、101 kPa时，H2在1.00 mol O2中完全燃烧生成2.00 mol H2O(l)放出571.6 kJ的热量。
(1)H2的燃烧热为 ，表示H2燃烧热的热化学方程式为 。
(2)若1 g水蒸气转化为液态水放热2.444 kJ，则4 g氢气完全燃烧生成气态水时，放出的热量为 。
14.已知下列两个热化学方程式：
H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.0 kJ·mol－1
C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2 220.0 kJ·mol－1
(1)实验测得H2和C3H8的混合气体共5 mol，完全燃烧生成液态水时放热6 262.5 kJ，则混合气体中H2和C3H8的体积比为 。
(2)已知H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋44.0 kJ·mol－1，写出丙烷燃烧生成CO2和气态水的热化学方程式：
。
二、盖斯定律
1．内容:不论化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热相同，反应的热效应只与始态、终态有关，与途径无关（加入催化剂不会改变焓变）。
2．能量守恒定律:
从S→L，ΔH1<0，体系放热；从L→S，ΔH2>0，体系吸热。结论:ΔH1＋ΔH2＝0
3．意义:利用盖斯定律，可以间接计算难以直接测定的反应热。
4．影响反应热大小的因素:
（1）反应物的物质的量:反应热与反应物物质的量成正比。
（2）反应物与生成物的聚集状态:同一物质的能量高低为:E(s)
（4）物质所含键能的大小:反应热＝键能（反）－键能（生）＝E(生）－E(反）。
键能越大，分子的能量越低，分子越稳定。
如P4(s，白磷）＝P4(s，红磷） ΔH＝－29.2kJ·mol－1，则白磷的能量比红磷的能量高，红磷比白磷稳定。
（5）反应物的性质:金属或非金属越活泼，反应越容易，则放热越多，ΔH越小。
练习题
1． 下列关于盖斯定律描述不正确的是 ( )
A．化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关，也与反应的途径有关
B．盖斯定律遵守能量守恒定律
C．利用盖斯定律可间接计算通过实验难测定的反应的反应热
D．利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热
2． 已知热化学方程式：C(金刚石，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1① C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2②
C(石墨，s)===C(金刚石，s) ΔH3＝＋1.9 kJ·mol－1③
下列说法正确的是 ( )
A．石墨转化成金刚石的反应是吸热反应 B．金刚石比石墨稳定 C．ΔH3＝ΔH1－ΔH2 D．ΔH1>ΔH2
3． 已知H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－184.6 kJ·mol－1，则反应HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g)的ΔH为 ( )
A．＋184.6 kJ·mol－1 B．－92.3 kJ·mol－1 C．－369.2 kJ·mol－1 D．＋92.3 kJ·mol－1
4． 已知热化学方程式：
H2O(g)===H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋241.8 kJ·mol－1 H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
当1 g液态水变为水蒸气时，其热量变化是 ( )
A．ΔH＝＋88 kJ·mol－1 B．ΔH＝＋2.44 kJ·mol－1 C．ΔH＝－4.98 kJ·mol－1 D．ΔH＝－44 kJ·mol－1
5． 已知：Fe2O3(s)＋C(s)===CO2(g)＋2Fe(s) ΔH1＝＋234.1 kJ·mol－1 ①
C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－393.5 kJ·mol－1 ②
则2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)的ΔH3是 ( )
A．－824.4 kJ·mol－1 B．－627.6 kJ·mol－1
C．－744.7 kJ·mol－1 D．－169.4 kJ·mol－1
6． 氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷燃烧的热化学方程式分别为
H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ·mol－1
C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－5 518 kJ·mol－1
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1。
相同质量的氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃烧时，放出热量最少的是 ( )
A．H2 B．CO C．C8H18 D．CH4
7．键能是指在25 ℃、1.01×105 Pa，将1 mol理想气体分子AB拆开为中性气态原子A和B时所需要的能量。已知键能：H—H为436 kJ·mol－1；Cl—Cl为243 kJ·mol－1；H—Cl为431 kJ·mol－1。下列说法中不正确的是 ( )
A．1 mol H2中的化学键断裂时需要吸收436 kJ能量
B．2 mol HCl分子中的化学键形成时要释放862 kJ能量
C．此反应的热化学方程式为H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝＋183 kJ·mol－1
D．此反应的热化学方程式为H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g) ΔH＝－91.5 kJ·mol－1
8．在298K、100kPa时，已知:
①2H2O(g)＝O2(g)＋2H2(g) ΔH1 ②Cl2(g)＋H2(g)＝2HCl(g) ΔH2 ③2Cl2(g)＋2H2O(g)＝4HCl(g)＋O2(g) ΔH3
则ΔH3与ΔH1、ΔH2间的关系正确的是（ ）
A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2 B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2 C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2
9．已知热化学方程式:
①C2H2(g)＋5/202(g)＝2CO2(g)＋H2O(l) ΔH1＝－1 301.0kJ·mol－1
②C(s)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH2＝－393.5kJ·mol－1 ③H2(g)＋1/202(g)＝H2O(l) ΔH3＝－285.8kJ·mol－1
则反应④2C(s)＋H2(g)＝C2H2(g)的ΔH为（ ）
A．＋228.2kJ·mol－1 B．－228.2kJ·mol－1 C．＋1 301.0kJ·mol－1 D．＋621.7kJ·mol－1
10．氯原子对O3的分解有催化作用O3(g)＋Cl(g)＝ClO(g)＋O2(g) ΔH1，ClO(g)＋O(g)＝Cl(g)＋O2(g) ΔH2，大气臭氧层的分解反应是O3(g)＋O(g)＝2O2(g) ΔH，该反应的能量变化示意图如图所示，下列叙述中正确的是（ ）
A．反应O3(g)＋O(g)＝2O2(g)的ΔH＝E1－E3
B．反应O3(g)＋O(g)＝2O2(g)的ΔH＝E2－E3
C．O3(g)＋O(g)＝2O2(g)是吸热反应
D．ΔH＝ΔH1＋ΔH2
11．已知H2SO4(aq)与Ba(OH)2(aq)反应的ΔH＝－1 584.2kJ·mol－1；HCl(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH＝－55.6kJ·mol－1。则生成BaSO4的焓变ΔH等于（ ）
A．－1 528.6kJ·mol－1 B．－1 473kJ·mol－1 C．＋1 473kJ·mol－1 D．＋1 528.6kJ·mol－1
12．已知H2和O2反应放热，且断开1molH－H、1molO＝O、1molO－H键需吸收的能量分别为Q1、Q2、Q3 kJ，由此可以推知下列关系正确的是（ ）
A．Q1＋Q2＞Q3 B．Q1＋Q2＞2Q3 C．2Q1＋Q2＜4Q3 D．2Q1＋Q2＜2Q3
12．下列结论正确的是（ ）
①101kPa时，2C(s)＋O2(g)＝2CO(g) ΔH＝－221kJ/mol ②稀溶液，H＋(aq)＋OH－(aq)＝H2O(l) ΔH＝－57.3kJ/mol
A.碳的燃烧热大于110.5kJ/mol
B．①的反应热为221kJ/mol
C．稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为－57.3kJ/mol
D．稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水，放出57.3kJ热量
13．如图所示，△H1＝－393.5kJ·mol－1，△H2＝－395.4kJ·mol－1，下列说法正确的是（ ）
A．石墨和金刚石的转化是物理变化
B.金刚石的稳定性强于石墨
C．石墨和金刚石是同分异构体
D．C(s、石墨)＝C(s、金刚石) △H＝＋1.9kJ·mol－1
14．下列两组热化学方程式中，有关△H的比较正确的是（ ）
①CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g) △H1 CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l) △H2
②NaOH(aq)＋H2SO4(浓)＝Na2SO4(aq)＋H2O(l) △H3 NaOH(aq)＋CH3COOH(aq)＝CH3COONa(aq)＋H2O(l) △H4
A．△H1>△H2；△H3>△H4 B．△H1>△H2；△H3<△H4 C．△H1＝△H2；△H3<△H4 D．△H1<△H2；△H3>△H4
15．已知C(s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2(g) ΔH＝a kJ·mol－1；2C(s)＋O2(g)＝2CO(g) ΔH＝－220kJ·mol－1。已知H—H键、O＝O键和O—H键的键能分别为436、496和462kJ·mol－1，则a为（ ）
A．－332 B．－118 C．＋350 D．＋130
16．相同温度下，有下列三个热化学方程式，则Q1、Q2、Q3的关系表示正确的是（ ）
①2H2(l)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH1＝－Q1 kJ·mol－1 ②2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH1＝－Q2 kJ·mol－1
③2H2(l)＋O2(g)＝2H2O(g) ΔH1＝－Q3 kJ·mol－1
A. Q1＝Q2＜Q3 B．Q2＞Q1＞Q3 C．Q3＞Q2＞Q1 D．Q1＝Q2＝Q3
17．炼铁的总反应为 Fe2O3(s)＋3CO(g)→2Fe(s)＋3CO2(g)＋Q kJ，可能发生了以下过程:
3Fe2O3(s)＋CO(g)→2Fe3O4(s)＋CO2(g)＋Q1 kJ Fe3O4(s)＋CO(g)→3FeO(s)＋CO2(g)＋Q2 kJ
FeO(s)＋CO(g)→Fe(s)＋CO2(g)＋Q3 kJ
则Q与Q1、Q2、Q3的关系式正确的是（ ）
A．Q＝Q1＋Q2＋Q3 B．Q＝Q1－Q2－Q3 C．Q＝ D．Q＝
18．已知2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH＝－571.6kJ·mol－1；CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890kJ·mol－1。
现有H2与CH4的混合气体112L（标准状况），使其完全燃烧生成CO2和H2O(l)，若实验测得反应放热3 695kJ。原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是（ ）
A．1:1 B．1:3 C．1:4 D．2:3
19．在一定条件下，当64g SO2气体被氧化成SO3气体时，共放出热量98.3kJ，已知SO2在此条件下转化率为80%，据此，下列热化学方程式正确的是（ ）
A．SO2(g)＋1/2O2(g)SO3(g) ΔH＝－98.3kJ·mol－1 B．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(l) ΔH＝－196.6kJ·mol－1
C．SO2(g)＋1/2O2(g)SO3(g) ΔH＝－78.64kJ·mol－1 D．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝＋196.6kJ·mol－1
20．一定条件下，用甲烷可以消除氮氧化物（NOx）的污染，已知：
①CH4(g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) △H1＝－574kJ·mol－1
②CH4(g)＋4NO(g)＝2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) △H2＝－1160kJ·mol－1
下列选项正确的是（ ）
A．CH4(g)＋2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) △H＝－867kJ·mol－1
B．CH4(g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(l)的反应热为△H3，则△H3>△H1
C．若用0.2mol CH4还原NO2至N2，则反应中放出的热量一定为173.4kJ
D．若用标准状况下2.24L CH4还原NO2至N2，整个过程中转移的电子为1.6mol
二、填空题
21．氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题：
（1）通过以下反应均可获取H2：
①太阳光催化分解水制氢：2H2O(l)＝2H2(g)＋ O2(g) ΔH1＝571.6kJ·mol–1
②焦炭与水反应制氢：C(s)＋ H2O(g) ＝CO(g)＋ H2(g) ΔH2＝131.3kJ·mol–1
③甲烷与水反应制氢：CH4(g)＋ H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g) ΔH3＝206.1kJ·mol–1
下列有关说法正确的是 。（填选项字母）
A．反应①中电能转化为化学能 B．反应②为放热反应
C．反应③使用催化剂，ΔH3减小 D．反应CH4(g)＝C(s)＋2H2(g)的ΔH＝74.8kJ·mol–1
（2） 俄罗斯用“质子－M”号运载火箭成功将“光线”号卫星送入预定轨道。发射用的运载火箭使用的是以液氢为燃烧剂，液氧为氧化剂的高能低温推进剂，已知：
①H2(g)＝H2(l) △H1＝－0.92kJ·mol－1； ②O2(g)＝O2(l) △H2＝－6.84kJ·mol－1；
有关过程如图，下列说法正确的是 。（填选项字母）
A．2mol H2(g)与1mol O2(g)所具有的总能量比2mol H2O(g)所具有的总能量低
B．氢气的燃烧热为△H＝－241.8kJ·mol－1
C．火箭液氢燃烧的热化学方程式2H2(l)＋O2(l)＝2H2O(g) △H＝－474.92kJ·mol－1
D．H2O(g)变成H2O(l)的过程中，断键吸收的能量小于成键放出的能量
（3）合金贮氢材料具有优异的吸收氢性能，在配合氢能的开发中起到重要作用。贮氢合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反应，已知温度为T时：
CH4(g)＋2H2O＝CO2(g)＋4H2(g) △H＝＋165kJ·mol－1 CO(g)＋H2O(g)＝CO2(g)＋H2(g) △H＝－41kJ·mol－1
则温度为T时，该反应的热化学方程式为 。
（4）甲醇是重要的化工原料，又可称为燃料。利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2，其中CO分子为C≡O）在催化剂的作用下合成甲醇，发生的反应为CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) △H。
已知反应①中的相关的化学键键能数据如下，由此计算△H＝ kJ·mol－1。
化学键
H—H
C—O
C≡O
H—O
C—H
E/（kJ·mol－1）
436
343
1076
465
413
22．已知在101 kPa、273 K时，15 g乙烷完全燃烧生成CO2和液态水，放出a kJ的热量，表示乙烷燃烧热的热化学方程式是 。
23．充分燃烧一定量的丁烷放出的热量为161.9 kJ，生成的CO2恰好与5 mol·L－1 100 mL KOH溶液完全反应生成正盐，则燃烧1 mol丁烷放出的热量为 。4．氢气燃烧时耗氧量小，发热量大。已知碳和氢气燃烧的热化学方程式为C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1 H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1试通过计算说明等质量的氢气和碳燃烧时产生热量的比是 。
24．同素异形体相互转化的反应热相当小而且转化速率较慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的”观点来计算反应热。已知
P4(白磷，s)＋5O2(g)===P4O10(s)ΔH＝－2 983.2 kJ·mol－1 ① P(红磷，s)＋O2(g)===P4O10(s)ΔH＝－738.5 kJ·mol－1②
则白磷转化为红磷的热化学方程式为 。
相同状况下，能量状态较低的是 ；白磷的稳定性比红磷 (填“高”或“低”)。
25． 已知C(s)＋O2(g)===CO(g)上述反应在O2供应充分时，可燃烧生成CO2；O2供应不充分时，虽可生成CO，但同时还部分生成CO2。因此该反应的ΔH无法直接测得。但是下述两个反应的ΔH却可以直接测得：
(1)C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1(2)CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－283.0 kJ·mol－1根据盖斯定律，就可以计算出欲求反应的ΔH。分析上述两个反应的关系，即知：ΔH＝ 。则C(s)与O2(g)生成CO(g)的热化学方程式为 。
26．100 g炭粉燃烧所得气体中，CO占体积、CO2占体积，且C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－110.35 kJ·mol－1
CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－282.57 kJ·mol－1 C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－392.92 kJ·mol－1 与这些炭完全燃烧相比较，损失的热量是 。
27． 已知(1)Zn(s)＋O2(g)===ZnO(s)ΔH＝－348.3 kJ·mol－1 (2)2Ag(s)＋O2(g)===Ag2O(s)ΔH＝－31.0 kJ·mol－1
则Zn(s)＋Ag2O(s)===ZnO(s)＋2Ag(s)的ΔH等于 。
6． 已知：Na2CO3·10H2O(s)===Na2CO3(s)＋10H2O(g)ΔH1＝＋532.36 kJ·mol－1
Na2CO3·10H2O(s)===Na2CO3·H2O(s)＋9H2O(g)ΔH2＝＋473.63 kJ·mol－1
写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式： 。
第一章 化学反应与能量
化学反应与能量的变化
一、焓变和反应热
1．焓与焓变:
2．反应热和焓变的关系:
反应热
焓变
含义
化学反应中吸收或放出的热量
化学反应中生成物所具有的焓与
反应物所具有的焓之差
二者的
相互联系
ΔH是化学反应在恒压下（即敞口容器中进行的化学反应）且不与外界进行电能、
光能等其他能量的转化时的反应热，即恒压条件下进行的反应的反应热等于焓变ΔH。
3．放热反应和吸热反应:
放热反应
吸热反应
定义
释放热量的化学反应
吸收热量的化学反应
形成原因
反应物的总能量 生成物的总能量
反应物的总能量 生成物的总能量
与化学键
的关系
反应物断键时吸收的总能量 生成物成键时释放的总能量
反应物断键时吸收的总能量 生成物成键时释放的总能量
图示
常见反应
①所有的燃烧与缓慢氧化反应；
②酸碱中和反应；③金属与酸或水的反应；
④大多数化合反应；
⑤原电池反应；
⑥铝热反应。
①大多数分解反应；
②以C、H2、CO为还原剂的氧化还原反应；③铵盐和碱的反应，如:
Ba(OH)2·8H2O＋NH4Cl＝BaCl2＋2NH3↑＋10H2O。
实例
C(s)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH＝－437.3kJ·mol－1
CO2(g)＋C(s)＝2CO(g) ΔH＝＋172.46kJ·mol－1
关系
①ΔH＝ （反应物的健能总和－生成物的健能总和）＝ ；
②物质具有的能量越低，该物质越 ，断开其中的化学键需要的能量越 。
二、热化学方程式
1．定义:把一个化学反应中物质的量和反应热的关系同时表示出来的化学方程式。
2．书写规则:
（1）化学方程的右边必须写上ΔH，并用“空格”隔开；ΔH吸热用“＋”，放热用“－”；单位是kJ/mol或J/mol。
（2）需注明反应的温度和压强，如不注明条件，即25℃、1.01×105Pa。
（3）物质后需标聚集状态:固体s、液体l、气体g、溶液aq。
（4）化学计量数可以是整数也可以是分数。
（5）化学计量数只表示物质的量，不表示微粒个数。
（6）热化学方程式中不用“↑” 和“↓”， 若涉及同素异形体，要注明同素异形体的名称。
（7）书写热化学方程式的“五步”:
（8）热化学方程式与化学方程式的比较:
化学方程式
热化学方程式
化学计量数
整数，可表示个数或物质的量
整数或分数，只表示物质的量
状态
不要求注明
必须在化学式后注明
ΔH正负号及单位
无
必须注明
意义
只表示物质变化
不仅表示物质变化，也表示能量变化
3．ΔH大小的比较注意:包括所含的‘+’‘-’
（1）注意不同反映的反应物和生成物的状态是否相同；
（2）注意不同热化学方程式中化学计量数不同对ΔH的影响；
（3）注意吸热反应的ΔH肯定比放热反应的ΔH大；
（4）注意物质存在的状态：E(g)>E(l)>E(s)；
（5）注意同素异性：石墨比金刚石稳定，所以石墨的能量低于金刚石。
4.ΔH大小的计算：
（1）根据热化学方程式进行计算：焓变与反应物各物质的物质的量成正比；
（2）根据反应物和生成物的总焓计算：ΔH=H（反应产物）－H（反应物）——宏观；
（3）依据反应物化学键断裂与生成物化学键形成过程中的能量变化计算：ΔH=E吸收－E放出——微观；
（4）根据比热公式求算：Q=－c·m·ΔT。
三、中和热的实验测定
1．定义:在稀溶液中，强酸和强碱发生中和反应生成1mol H2O(l)时的反应热。
2．实验装置:
3．反应原理:H＋(aq)＋OH－(aq)＝H2O(l)；ΔH＝－57.3kJ/mol。
4．测量步骤:
（1）初始温度(t1)的测量:
用一量筒量取50mL 0.50 mol·L－1盐酸，倒入小烧杯中并测量其温度；用另一量筒量取50mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液并测量其温度，取两温度平均值为t1。
（2）终止温度(t2)的测量:
把套有盖板的温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中，并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯中，盖好盖板。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液，并准确读取混合溶液的最高温度t2。
（3）重复实验操作三次，记录每次的实验数据，取其平均值作为计算依据。
5．数据处理:
ΔH＝－kJ/mol，其中c＝4.18J/(g·℃) ΔH＝－0.418（t2－t1）/0.025kJ·mol－1。
6．注意事项:
（1）大小烧杯放置时，要使两杯口相平，盖板把杯口盖严，填满碎纸条:减少实验过程中热量损失。
（2）不能用铜丝、铁丝等代替玻璃搅拌棒：因为金属易导热，造成能量损失。
（3）若使用同一支温度计先后测量酸、碱及混合液的温度时，温度计上的酸要用水冲洗干净；若不冲洗，温度计上的酸会和碱发生中和反应而使热量散失（ΔH偏 ）；
冲洗后的溶液不能倒入小烧杯，若倒入，会使总溶液的质量增加，升温偏低（ΔH偏 ）。
（4）酸、碱混合时，要把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯而不能缓缓倒入，若动作迟缓，将会使热量损失而使误差增大（ΔH偏 ）。
（5）为了保证0.50mol/L的盐酸完全被NaOH中和，采用0.55mol/L NaOH溶液，使碱稍稍过量。
（6）读取混合溶液的温度时要记录最高温度而不是稳定不变后的温度。
（7）中和热是酸与碱发生中和反应生成1mol H2O时放出的热量，其数值与反应物的量的多少无关。
7．误差分析:
（1）装置方面:隔热保温效果不好，致使实验过程中热量损失而导致误差。
（2）操作方面:
①实验过程中有液体洒在外面；
②混合酸、碱溶液时，动作缓慢；
③测了酸后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温度，致使热量损失而引起误差。
（3）读数方面:
①量取酸时仰视:量取的酸多了，放热偏多，ΔH －57.3kJ/mol；
②量取碱时仰视:溶液质量增多，升温慢，ΔH －57.3kJ/mol。
（4）酸碱类型:
①若用弱酸（或弱碱）代替强酸(或强碱)，因弱酸(或弱碱)电离出H＋（或OH－）需要吸收热量，故测定的中和热的数值小于57.3，ΔH －57.3kJ/mol。
②若用浓硫酸与强碱反应，因浓硫酸稀释要放热，故测定的反应热的数值大于57.3，则ΔH －57.3kJ/mol；
③若强酸与强碱反应生成难溶性盐，因其生成沉淀放热，故ΔH －57.3kJ/mol。
练习题
1．下列反应中能量变化与其他不同的是（ ）
A．铝热反应 B．燃料燃烧
C．酸碱中和反应 D．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl固体混合
2．根据如图提供的信息，下列所得结论不正确的是（ ）
A．该反应是吸热反应
B．该反应一定需要加热才能发生
C．该反应可能是碳酸钙的分解反应
D．该反应不可能是铝与氧化铁的反应
3．在氢气与氧气的反应中，破坏1mol H2中的化学键消耗的能量为A，破坏1mol O2中的化学键消耗的能量为B，形成1mol H2O中的化学键释放的能量为C。则下列关系正确的是（ ）
A．A＋B>C B．A＋B
4．化学反应A2＋B2＝2AB的能量变化如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．该反应是吸热反应
B．断裂1mol A—A键和1mol B—B键能放出x kJ能量
C．形成2mol A—B键需要放出y kJ的能量
D．2mol AB的总能量高于1mol A2和1mol B2的总能量
5．如图所示是反应2H2O2(l)＝2H2O(l)＋O2(g)的能量变化曲线，下列说法正确的是（ ）
A．由于是分解反应，所以该反应吸热
B．途径b改变了反应的能量变化
C．1mol H2O2(l)的能量高于1mol H2O(l)的能量
D．途径a放出的热量多
6．H2和I2在一定条件下发生反应H2(g)＋I2(g)＝2HI(g) ΔH＝－a kJ·mol－1。下列说法不正确的是（ ）
（a、b、c均大于零）
A．该反应中反应物的总能量高于生成物的总能量
B．断开1mol H—H键和1mol I—I键所需能量大于断开2mol H—I键所需能量
C．断开2mol H—I键所需能量约为(a＋b＋c) kJ
D．向密闭容器中加入2mol H2和2mol I2，充分反应后放出的热量小于2a kJ
7．在25℃、101kPa下，1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，下列热化学方程式正确的是（ ）
A．CH3OH(l)＋3/2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝＋725.8kJ·mol－1
B．2CH3OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－1 452kJ·mol－1
C．2CH3OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－725.8kJ·mol－1
D．2CH3OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝＋1 452kJ·mol－1
8．实验表明，在一定条件下，乙烯和水反应的热化学方程式为C2H4(g)＋H2O(g)＝C2H5OH(g) ΔH＝－45.8kJ·mol－1，则下列说法中正确的是（ ）
A．实验中，乙烯的用量不会影响该反应的反应焓变
B．0.5mol H2O(l) 完全反应放出的热量为22.9kJ
C．1mol C2H5OH(g)具有的能量大于1mol C2H4(g)和1mol H2O(g)所具有的能量和
D．1mol C2H4(g)和1mol H2O (g)中化学键的总键能大于1mol C2H5OH(g)中化学键的总键能
9.完全燃烧m g液态乙醇得到液态水时放出的热量为a kJ，经测定m g液态乙醇与Na反应时最多可生成0.5 g H2，则液态乙醇完全燃烧的热化学方程式为 ( )
A．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH＝－a kJ·mol－1
B．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝＋a kJ·mol－1
C.C2H5OH(l)＋O2(g)===CO2(g)＋H2O(l)ΔH＝＋a kJ·mol－1
D．C2H5OH(l)＋3O2(g)===2CO2(g)＋3H2O(l)ΔH＝－2a kJ·mol－1
10.某反应的能量关系如图所示，下列有关说法正确的是( )
A．C(金刚石，s)===C(石墨，s) ΔH＜0
B．金刚石比石墨稳定
C．1 mol C(石墨，s)转化为1 mol C(金刚石，s)的ΔH＝E2－E1
D．断开1 mol石墨中的化学键所吸收的能量小于断开1 mol金刚石中化学键所吸收的能量
11.已知H—H键键能(化学键断裂时吸收或形成时释放的能量)为436 kJ·mol－1，N—H键键能为391 kJ·mol－1，根据热化学方程式：N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)，ΔH＝－92.4 kJ·mol－1，可知N≡N键的键能是( )
A．431 kJ·mol－1 B．946 kJ·mol－1 C．649 kJ·mol－1 D．896 kJ·mol－1
12.下列有关反应热的比较判断中，正确的个数是
①CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1； CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g) ΔH2； ΔH1>ΔH2
②2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH3； H2(g)＋O2(g)=H2O(l) ΔH4； ΔH3>ΔH4
③t℃时，在一定条件下(起始的体积和压强相同)，将1 mol SO2和1 mol O2分别置于恒容和恒压的两个密闭容器中，达到平衡状态时放出的热量分别为Q1、Q2； Q1>Q2
④CaCO3(s)=CaO(s)＋CO2(g) ΔH5； CaO(s)＋H2O(l)=Ca(OH)2(s) ΔH6 ；ΔH5>ΔH6
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
13．下列有关中和热的说法正确的是（ ）
A．中和热的热化学方程式:H＋(l)＋OH－(l)＝H2O(l) ΔH＝－57.3kJ·mol－1
B．准确测量中和热的实验过程中，至少需测定温度4次
C．环形玻璃搅拌棒的材料若用铜代替，则测量出的中和热数值偏小
D．若稀酸溶液中H＋与稀碱溶液中OH－的物质的量相等，则所测中和热数值更准确
14．下列说法正确的是 ( )
A．中和热一定是强酸跟强碱反应放出的热量
B．1 mol酸与1 mol碱完全反应放出的热量是中和热
C．在稀溶液中，酸与碱发生中和反应生成1 mol H2O(l)时的反应热叫做中和热
D．测定中和热时可用稀硫酸和稀Ba(OH)2溶液
15．在测定中和热的实验中，下列说法正确的是 ( )
A．使用环形玻璃棒是为了加快反应速率，减小实验误差
B．为了准确测定反应混合溶液的温度，实验中温度计水银球应与小烧杯底部接触
C．用0.5 mol·L－1 NaOH溶液分别与0.5 mol·L－1的盐酸、醋酸溶液反应，如所取的溶液体积相等，则测得的中和热数值相同
D．在测定中和热实验中需要使用的仪器有天平、量筒、烧杯、滴定管、温度计
16. 已知强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热化学方程式为H＋(aq)＋OH－(aq)===H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，又知电解质的电离是吸热过程。向1 L 0.5 mol·L－1的NaOH溶液中加入下列物质：①稀醋酸；②浓硫酸；③稀硝酸，恰好完全反应。其焓变ΔH1、ΔH2、ΔH3的关系是 ( )
A．ΔH1>ΔH2>ΔH3 B．ΔH1<ΔH3<ΔH2 C．ΔH1＝ΔH3>ΔH2 D．ΔH1>ΔH3>ΔH2
17.在进行中和热的测定中，下列操作错误的是 ( )
A．反应前酸、碱溶液的温度要相同 B．测量溶液的温度计要一直插在溶液中
C．为了使反应均匀进行，可以向酸(碱)中分次加入碱(酸) D．为了使反应更完全，可以使酸或碱适当过量
18． 中和热是在稀溶液中，强酸、强碱发生中和反应生成1 mol液态水时放出的热量，中和热为57.3 kJ·mol－1。下列热化学方程式中正确的是 ( )
A．HNO3(aq)＋KOH(aq)===H2O(l)＋KNO3(aq) ΔH>－57.3 kJ·mol－1
B．HNO3(aq)＋NH3·H2O(aq)===H2O(l)＋NH4NO3(aq) ΔH<－57.3 kJ·mol－1
C．CH3COOH(aq)＋KOH(aq)===H2O(l)＋CH3COOK(aq) ΔH<－57.3 kJ·mol－1
D．CH3COOH(aq)＋NH3·H2O(aq)===H2O(l)＋CH3COONH4(aq) ΔH>－57.3 kJ·mol－1
L9.下列中和反应中放出热量最多的是（ ）
A．100mL 0.3mol·L－1的盐酸和50mL 0.3mol·L－1的NaOH溶液相混合
B．80mL 0.3mol·L－1的盐酸和80mL 0.3mol·L－1的NaOH溶液相混合
C．80mL 0.3mol·L－1的硫酸和80mL 0.3mol·L－1的NaOH溶液相混合
D．50mL 0.3mol·L－1的硫酸和50mL 0.6mol·L－1的NaOH溶液相混合
20．已知形成1mol H—H键，需放出436kJ的能量；断开1mol H—N键，需吸收391kJ的能量。1mol N2和3mol H2完全反应生成2mol NH3时，放出92.4kJ的能量。则要断开1mol N≡N键，所需要的能量约为（ ）
A．431kJ B．946kJ C．649kJ D．869kJ
21．已知在25℃、101kPa下，1g C8H18(辛烷)燃烧生成二氧化碳和液态水时放出48.4kJ热量。表示上述反应的热化学方程式正确的是（ ）
A．C8H18(l＋g)＝8CO2(g)＋9H2O(g) ΔH＝－48.4kJ·mol－1
B．C8H18(l＋g)＝8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－5 517.6kJ·mol－1
C．C8H18(l＋g)＝8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝＋5 517.6kJ·mol－1
D．C8H18(l＋g)＝8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－48.4kJ·mol－1
22．已知热化学方程式SO2(g＋g)SO3(g) ΔH＝－98.32kJ·mol－1，现有4mol SO2参加反应，当放出314.3kJ热量时，SO2的转化率最接近于（ ）
A．40% B．50% C．80% D．90%
23.已知①2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH＝－571.6kJ·mol－1；②H＋(aq)＋OH－(aq)＝H2O(l) ΔH＝－57.3kJ·mol－1。下列说法中错误的是（ ）
A．①式表示25℃，101kPa时，2mol H2和1mol O2完全燃烧生成2mol H2O(l)放热571.6kJ
B．2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)该反应中ΔH大于－571.6kJ·mol－1
C．将含1mol NaOH的水溶液与50g 98%的H2SO4溶液混合后放出的热量为57.3kJ
D．将含1mol NaOH的稀溶液与含1mol CH3COOH的稀溶液混合后放出的热量小于57.3kJ
24．已知①H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(g) ΔH1＝a kJ·mol－1 ②2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) ΔH2＝b kJ·mol－1
③H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(l) ΔH1＝c kJ·mol－1 ④2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH2＝d kJ·mol－1
下列关系式中正确的是（ ）
A．a＜b＜0 B．b>d>0 C．2a＝b＜0 D．2c＝d>0
25．肼（H2N－NH2）是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示，已知断裂1mol化学键所需的能量（KJ）:N＝N为942、O＝O为500、N一N 为154，则断裂1mol N一H键所需的能量（kJ）是（ ）
A．194 B．391 C．516 D．658
26．将V1 mL 1.00mol·L－1 盐酸和V2 mL未知浓度NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示（实验中始终保持V1＋V2＝50mL）。下列叙述中，正确的是（ ）
A．做实验时环境温度为22℃
B．NaOH溶液的浓度约是1.00mol·L－1
C．该实验表明化学能可以转化为热能
D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应
二、填空题
27.依据事实写出下列反应的热化学方程式。
(1)1 mol C2H5OH(l)完全燃烧生成CO2(g)和H2O(l)，放出1 366.8 kJ热量：________________________________。
(2)1 mol C(石墨，s)与适量H2O(g)完全反应生成CO(g)和H2(g)，吸收131.3 kJ热量：__________________________。
(3)1.7 g NH3(g)发生催化氧化反应生成气态产物，放出22. 67 kJ的热量：_____________________________________。
(4)2.3 g某液态有机物和一定量的氧气混合点燃，恰好完全燃烧，生成2.7 g液态水和2.24 L CO2(标准状况)并放出68.35 kJ的热量：______________________________________________________________________
(4)已知4 g硫粉完全燃烧放出37 kJ热量; 。
(5)发射火箭时肼(N2H4)为燃料，二氧化氮作氧化剂，两者反应生成氮气和气态水。已知4 g N2H4(g)在上述反应中放出
71 kJ的热量，写出热化学方程式： 。
28.．中和热的测定是高中重要的定量实验。取0.55mol/L的NaOH溶液50mL与0.25mol/L的硫酸50mL置于图所示的装置中进行中和热的测定实验，回答下列问题:
（1）从上图实验装置看，其中尚缺少的一种玻璃用品是 ，除此之外，装置中的一个明显错误是 。
（2）为保证该实验成功该同学采取了许多措施，如图的碎纸条的作用是 。
（3）环形玻璃搅拌棒能否用环形铁质搅拌棒代替？______（填“能”或“不能”），其原因是 。
（4）若改用60mL 0.25mol·L－1 H2SO4和50mL 0.55mol·L－1NaOH溶液进行反应与上述实验相比，所放出的热量 （填“相等”、“不相等”），若实验操作均正确，则所求中和热 。（填“相等”或“不相等”）
（5）倒入NaOH溶液的正确操作是________。
A．沿玻璃棒缓慢倒入 B．分三次少量倒入 C．一次迅速倒入
（6）使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是________。
A．用温度计小心搅拌 B．揭开硬纸片用玻璃棒搅拌
C．轻轻地振荡烧杯 D．用套在温度计上的环形玻璃棒轻轻地搅动
（7）①请填写下表中的空白:
温度
实验次数
起始温度t1℃
终止温度t2/℃
温度差平均值
(t2－t1)/℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
29.5
2
27.0
27.4
27.2
32.3
3
25.9
25.9
25.9
29.2
4
26.4
26.2
26.3
29.8
②近似认为0.55mol/L NaOH溶液和0.25mol/L硫酸溶液的密度都是1g/cm3，中和后生成溶液的比热容c＝4.18J/(g·℃)。则中和热ΔH＝ 。（取小数点后一位）
③若某同学利用上述装置做实验，有些操作不规范，造成测得的结果的数值偏低，请你分析结果偏低的原因可能是_________。（填字母代号）
a． 测量盐酸的温度后，温度计没有用水冲洗干净 b．把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓
c．做本实验的当天室温较高 d．将50mL 0.55mol·L－1的氢氧化钠溶液取成了50mL 0.55mol·L－1的氨水
e．在量取盐酸时仰视读数； f．大烧杯的盖板中间小孔太大。
燃烧热、化学反应热的计算
一、 燃烧热和中和热
1． 定义:
燃烧热
中和热
定义
在101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时放出的热量
在稀溶液中，强酸与强碱发生中和反应，生成1mol H2O时放出的热量
ΔH
都属于反应热，ΔH<0，单位都是kJ·mol－1
实例
C(s)＋O2(g)＝CO2(g)ΔH＝－437.3kJ·mol－1
1/2H2SO4(aq)＋NaOH(aq)＝1/2Na2SO4(aq)＋H2O(l)
ΔH＝－57.3kJ·mol－1
2．燃烧热的三要素:
燃烧热
3.燃烧热的计算：
由燃烧热定义可知：101 kPa时，可燃物完全燃烧产生的热量＝可燃物的物质的量×其燃烧热，即Q放＝n(可燃物)×|ΔH|；或变换一下求物质的燃烧热：ΔH＝－。ΔH是指物质的燃烧热，而不是指一般反应的反应热。
4.能源；
1．能源有不同的分类，具体如下：
分类依据
种类
举例
转换过程
一次能源
太阳能、风能、化石燃料、地热能、潮汐能等
二次能源
电能、氢能、石油加工产品、煤的加工产品等
使用历史
常规能源
化石燃料
新能源
太阳能、风能、核能、氢能、生物质能等
性质
可再生能源
太阳能、风能、氢能、生物质能等
不可再生能源
化石燃料、核能
练习题
1． 下列说法正确的是 ( )
A．硫完全燃烧生成二氧化硫时，放出的热量为硫的燃烧热
B．在25 ℃、101 kPa时，1 mol碳燃烧所放出的热量为碳的燃烧热
C．由2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol－1，可知CO的燃烧热为283 kJ·mol－1
D．乙炔的燃烧热为1 299.6 kJ·mol－1，则2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(g)反应的ΔH＝－2 599.2 kJ·mol－1
2． 下列说法不正确的是 ( )
A．化石燃料在任何条件下都能充分燃烧
B．化石燃料在燃烧过程中能产生污染环境的CO、SO2等有害气体
C．直接燃烧煤不如将煤进行深加工后再燃烧的效果好
D．固体煤变为气体燃料后，燃烧效率将提高
3． 氢气是一种很有前途的能源物质。以水为原料大量制取氢气的最理想的途径是 ( )
A．利用太阳能直接使水分解产生氢气 B．用焦炭和水制取水煤气后分离出氢气
C．用Fe跟HCl反应制取氢气 D．由热电站提供电力，电解水产生氢气
4． 下列有关能量转换的说法不正确的是 ( )
A．煤燃烧是化学能转化为热能的过程
B．化石燃料和植物燃料燃烧时放出的能量均来源于太阳能
C．动物体内葡萄糖被氧化成CO2是化学能转变成热能的过程
D．植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖是太阳能转变成热能的过程
5． 下列关于2C4H10(g)＋13O2(g)===8CO2(g)＋10H2O(l) ΔH＝－5 800 kJ·mol－1的叙述中错误的是 ( )
A．该反应的反应热为ΔH＝－5 800 kJ·mol－1，是放热反应
B．该反应的ΔH与各物质的状态有关，与化学计量数也有关
C．该式的含义为25 ℃、101 kPa下，2 mol C4H10气体完全燃烧生成CO2和液态水时放出热量5 800 kJ
D．该反应为丁烷燃烧的热化学方程式，由此可知丁烷的燃烧热为5 800 kJ·mol－1
6． 下列热化学方程式中，ΔH能正确表示物质的燃烧热的是 ( )
A.CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ·mol－1
B．C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－110.5 kJ·mol－1
C．H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol－1
D．2C8H18(l)＋25O2(g)===16CO2(g)＋18H2O(l) ΔH＝－11 036 kJ·mol－1
7．25℃、101kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热ΔH＝－57.3kJ·mol－1，辛烷的燃烧热为5 518kJ·mol－1。下列热化学方程式书写正确的是（ ）
A．2H＋(aq)＋SO42－(aq)＋Ba2＋(aq)＋2OH－＝BaSO4(s)＋2H2O(l) ΔH＝－57.3kJ·mol－1
B．KOH(aq)＋1/2H2SO4(aq)＝1/2K2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3kJ·mol－1
C．C8H18(l)＋25/2O2(g)＝8CO2(g)＋9H2O(g) ΔH＝－5 518kJ·mol－1
D．2C8H18(l)＋25O2(g)＝16CO2(g)＋18H2O(l) ΔH＝－5 518kJ·mol－1
8．已知2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) ΔH＝－566kJ·mol－1，下列说法正确的是（ ）
A．CO的燃烧热为－283kJ·mol－1
B．CO的燃烧热为566kJ·mol－1
C．CO的燃烧热ΔH＝－283kJ·mol－1
D．如图可表示由CO生成CO2的反应过程和能量关系:
9．充分燃烧一定量丙烷(C3H8)气体放出的热量为Q，完全吸收它生成的CO2恰好转化成酸式盐需6mol·L－1的NaOH溶液100mL，则丙烷的燃烧热ΔH为（ ）
A.－16Q B．－5Q C．－4Q D．－2Q
10．下列热化学方程式中，a、b、c三者的大小关系判断错误的是（ ）
H＋(aq)＋OH－(aq)＝H2O(l) ΔH＝－57.3kJ/mol
①HCl(aq)＋NH3·H2O(aq)＝NH4Cl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－a kJ/mol
②HCl(aq)＋NaOH(s)＝NaCl(aq)＋H2O(l) ΔH＝－b kJ/mol
③Ba(OH)2(aq)＋H2SO4(aq)＝BaSO4(s)＋2H2O(l) ΔH＝－c kJ/mol
A.c>114.6 B．a＜57.3 C．b>57.3 D．2a＝2b＝c
11．一些烷烃的燃烧热如下表，下列表达正确的是（ ）
化合物
燃烧热/(kJ·mol－1)
化合物
燃烧热/(kJ·mol－1)
甲烷
891.0
正丁烷
2 878.0
乙烷
1 560.8
异丁烷
2 869.6
丙烷
2 221.5
2－甲基丁烷
3 531.3
A．正戊烷的燃烧热大于3 531.3kJ·mol－1
B．稳定性:正丁烷>异丁烷
C．乙烷燃烧的热化学方程式为2C2H6(g)＋7O2(g)＝4CO2(g)＋6H2O(g) ΔH＝－1 560.8kJ·mol－1
D．相同质量的烷烃，碳的质量分数越大，燃烧放出的热量越多
12．相同质量的氢气、一氧化碳、乙醇、甲烷完全燃烧时，放出热量最少的是（ ）（已知燃烧热分别为285.8kJ·mol－1、283.0kJ·mol－1、1 366.8kJ·mol－1、890.3kJ·mol－1）
A．H2(g) B．CO(g) C．C2H5OH(l) D．CH4(g)
13．在25 ℃、101 kPa时，H2在1.00 mol O2中完全燃烧生成2.00 mol H2O(l)放出571.6 kJ的热量。
(1)H2的燃烧热为 ，表示H2燃烧热的热化学方程式为 。
(2)若1 g水蒸气转化为液态水放热2.444 kJ，则4 g氢气完全燃烧生成气态水时，放出的热量为 。
14.已知下列两个热化学方程式：
H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.0 kJ·mol－1
C3H8(g)＋5O2(g)===3CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－2 220.0 kJ·mol－1
(1)实验测得H2和C3H8的混合气体共5 mol，完全燃烧生成液态水时放热6 262.5 kJ，则混合气体中H2和C3H8的体积比为 。
(2)已知H2O(l)===H2O(g) ΔH＝＋44.0 kJ·mol－1，写出丙烷燃烧生成CO2和气态水的热化学方程式：
。
二、盖斯定律
1．内容:不论化学反应是一步完成或分几步完成，其反应热相同，反应的热效应只与始态、终态有关，与途径无关（加入催化剂不会改变焓变）。
2．能量守恒定律:
从S→L，ΔH1<0，体系放热；从L→S，ΔH2>0，体系吸热。结论:ΔH1＋ΔH2＝0
3．意义:利用盖斯定律，可以间接计算难以直接测定的反应热。
4．影响反应热大小的因素:
（1）反应物的物质的量:反应热与反应物物质的量成正比。
（2）反应物与生成物的聚集状态:同一物质的能量高低为:E(s)
（4）物质所含键能的大小:反应热＝键能（反）－键能（生）＝E(生）－E(反）。
键能越大，分子的能量越低，分子越稳定。
如P4(s，白磷）＝P4(s，红磷） ΔH＝－29.2kJ·mol－1，则白磷的能量比红磷的能量高，红磷比白磷稳定。
（5）反应物的性质:金属或非金属越活泼，反应越容易，则放热越多，ΔH越小。
练习题
1． 下列关于盖斯定律描述不正确的是 ( )
A．化学反应的反应热不仅与反应体系的始态和终态有关，也与反应的途径有关
B．盖斯定律遵守能量守恒定律
C．利用盖斯定律可间接计算通过实验难测定的反应的反应热
D．利用盖斯定律可以计算有副反应发生的反应的反应热
2． 已知热化学方程式：C(金刚石，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1① C(石墨，s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2②
C(石墨，s)===C(金刚石，s) ΔH3＝＋1.9 kJ·mol－1③
下列说法正确的是 ( )
A．石墨转化成金刚石的反应是吸热反应 B．金刚石比石墨稳定 C．ΔH3＝ΔH1－ΔH2 D．ΔH1>ΔH2
3． 已知H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－184.6 kJ·mol－1，则反应HCl(g)===H2(g)＋Cl2(g)的ΔH为 ( )
A．＋184.6 kJ·mol－1 B．－92.3 kJ·mol－1 C．－369.2 kJ·mol－1 D．＋92.3 kJ·mol－1
4． 已知热化学方程式：
H2O(g)===H2(g)＋O2(g) ΔH＝＋241.8 kJ·mol－1 H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
当1 g液态水变为水蒸气时，其热量变化是 ( )
A．ΔH＝＋88 kJ·mol－1 B．ΔH＝＋2.44 kJ·mol－1 C．ΔH＝－4.98 kJ·mol－1 D．ΔH＝－44 kJ·mol－1
5． 已知：Fe2O3(s)＋C(s)===CO2(g)＋2Fe(s) ΔH1＝＋234.1 kJ·mol－1 ①
C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－393.5 kJ·mol－1 ②
则2Fe(s)＋O2(g)===Fe2O3(s)的ΔH3是 ( )
A．－824.4 kJ·mol－1 B．－627.6 kJ·mol－1
C．－744.7 kJ·mol－1 D．－169.4 kJ·mol－1
6． 氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷燃烧的热化学方程式分别为
H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－283.0 kJ·mol－1
C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l) ΔH＝－5 518 kJ·mol－1
CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ·mol－1。
相同质量的氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃烧时，放出热量最少的是 ( )
A．H2 B．CO C．C8H18 D．CH4
7．键能是指在25 ℃、1.01×105 Pa，将1 mol理想气体分子AB拆开为中性气态原子A和B时所需要的能量。已知键能：H—H为436 kJ·mol－1；Cl—Cl为243 kJ·mol－1；H—Cl为431 kJ·mol－1。下列说法中不正确的是 ( )
A．1 mol H2中的化学键断裂时需要吸收436 kJ能量
B．2 mol HCl分子中的化学键形成时要释放862 kJ能量
C．此反应的热化学方程式为H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝＋183 kJ·mol－1
D．此反应的热化学方程式为H2(g)＋Cl2(g)===HCl(g) ΔH＝－91.5 kJ·mol－1
8．在298K、100kPa时，已知:
①2H2O(g)＝O2(g)＋2H2(g) ΔH1 ②Cl2(g)＋H2(g)＝2HCl(g) ΔH2 ③2Cl2(g)＋2H2O(g)＝4HCl(g)＋O2(g) ΔH3
则ΔH3与ΔH1、ΔH2间的关系正确的是（ ）
A．ΔH3＝ΔH1＋2ΔH2 B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2 C．ΔH3＝ΔH1－2ΔH2 D．ΔH3＝ΔH1－ΔH2
9．已知热化学方程式:
①C2H2(g)＋5/202(g)＝2CO2(g)＋H2O(l) ΔH1＝－1 301.0kJ·mol－1
②C(s)＋O2(g)＝CO2(g) ΔH2＝－393.5kJ·mol－1 ③H2(g)＋1/202(g)＝H2O(l) ΔH3＝－285.8kJ·mol－1
则反应④2C(s)＋H2(g)＝C2H2(g)的ΔH为（ ）
A．＋228.2kJ·mol－1 B．－228.2kJ·mol－1 C．＋1 301.0kJ·mol－1 D．＋621.7kJ·mol－1
10．氯原子对O3的分解有催化作用O3(g)＋Cl(g)＝ClO(g)＋O2(g) ΔH1，ClO(g)＋O(g)＝Cl(g)＋O2(g) ΔH2，大气臭氧层的分解反应是O3(g)＋O(g)＝2O2(g) ΔH，该反应的能量变化示意图如图所示，下列叙述中正确的是（ ）
A．反应O3(g)＋O(g)＝2O2(g)的ΔH＝E1－E3
B．反应O3(g)＋O(g)＝2O2(g)的ΔH＝E2－E3
C．O3(g)＋O(g)＝2O2(g)是吸热反应
D．ΔH＝ΔH1＋ΔH2
11．已知H2SO4(aq)与Ba(OH)2(aq)反应的ΔH＝－1 584.2kJ·mol－1；HCl(aq)与NaOH(aq)反应的ΔH＝－55.6kJ·mol－1。则生成BaSO4的焓变ΔH等于（ ）
A．－1 528.6kJ·mol－1 B．－1 473kJ·mol－1 C．＋1 473kJ·mol－1 D．＋1 528.6kJ·mol－1
12．已知H2和O2反应放热，且断开1molH－H、1molO＝O、1molO－H键需吸收的能量分别为Q1、Q2、Q3 kJ，由此可以推知下列关系正确的是（ ）
A．Q1＋Q2＞Q3 B．Q1＋Q2＞2Q3 C．2Q1＋Q2＜4Q3 D．2Q1＋Q2＜2Q3
12．下列结论正确的是（ ）
①101kPa时，2C(s)＋O2(g)＝2CO(g) ΔH＝－221kJ/mol ②稀溶液，H＋(aq)＋OH－(aq)＝H2O(l) ΔH＝－57.3kJ/mol
A.碳的燃烧热大于110.5kJ/mol
B．①的反应热为221kJ/mol
C．稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为－57.3kJ/mol
D．稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1mol水，放出57.3kJ热量
13．如图所示，△H1＝－393.5kJ·mol－1，△H2＝－395.4kJ·mol－1，下列说法正确的是（ ）
A．石墨和金刚石的转化是物理变化
B.金刚石的稳定性强于石墨
C．石墨和金刚石是同分异构体
D．C(s、石墨)＝C(s、金刚石) △H＝＋1.9kJ·mol－1
14．下列两组热化学方程式中，有关△H的比较正确的是（ ）
①CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g) △H1 CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l) △H2
②NaOH(aq)＋H2SO4(浓)＝Na2SO4(aq)＋H2O(l) △H3 NaOH(aq)＋CH3COOH(aq)＝CH3COONa(aq)＋H2O(l) △H4
A．△H1>△H2；△H3>△H4 B．△H1>△H2；△H3<△H4 C．△H1＝△H2；△H3<△H4 D．△H1<△H2；△H3>△H4
15．已知C(s)＋H2O(g)＝CO(g)＋H2(g) ΔH＝a kJ·mol－1；2C(s)＋O2(g)＝2CO(g) ΔH＝－220kJ·mol－1。已知H—H键、O＝O键和O—H键的键能分别为436、496和462kJ·mol－1，则a为（ ）
A．－332 B．－118 C．＋350 D．＋130
16．相同温度下，有下列三个热化学方程式，则Q1、Q2、Q3的关系表示正确的是（ ）
①2H2(l)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH1＝－Q1 kJ·mol－1 ②2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH1＝－Q2 kJ·mol－1
③2H2(l)＋O2(g)＝2H2O(g) ΔH1＝－Q3 kJ·mol－1
A. Q1＝Q2＜Q3 B．Q2＞Q1＞Q3 C．Q3＞Q2＞Q1 D．Q1＝Q2＝Q3
17．炼铁的总反应为 Fe2O3(s)＋3CO(g)→2Fe(s)＋3CO2(g)＋Q kJ，可能发生了以下过程:
3Fe2O3(s)＋CO(g)→2Fe3O4(s)＋CO2(g)＋Q1 kJ Fe3O4(s)＋CO(g)→3FeO(s)＋CO2(g)＋Q2 kJ
FeO(s)＋CO(g)→Fe(s)＋CO2(g)＋Q3 kJ
则Q与Q1、Q2、Q3的关系式正确的是（ ）
A．Q＝Q1＋Q2＋Q3 B．Q＝Q1－Q2－Q3 C．Q＝ D．Q＝
18．已知2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) ΔH＝－571.6kJ·mol－1；CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890kJ·mol－1。
现有H2与CH4的混合气体112L（标准状况），使其完全燃烧生成CO2和H2O(l)，若实验测得反应放热3 695kJ。原混合气体中H2与CH4的物质的量之比是（ ）
A．1:1 B．1:3 C．1:4 D．2:3
19．在一定条件下，当64g SO2气体被氧化成SO3气体时，共放出热量98.3kJ，已知SO2在此条件下转化率为80%，据此，下列热化学方程式正确的是（ ）
A．SO2(g)＋1/2O2(g)SO3(g) ΔH＝－98.3kJ·mol－1 B．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(l) ΔH＝－196.6kJ·mol－1
C．SO2(g)＋1/2O2(g)SO3(g) ΔH＝－78.64kJ·mol－1 D．2SO2(g)＋O2(g)2SO3(g) ΔH＝＋196.6kJ·mol－1
20．一定条件下，用甲烷可以消除氮氧化物（NOx）的污染，已知：
①CH4(g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) △H1＝－574kJ·mol－1
②CH4(g)＋4NO(g)＝2N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) △H2＝－1160kJ·mol－1
下列选项正确的是（ ）
A．CH4(g)＋2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g) △H＝－867kJ·mol－1
B．CH4(g)＋4NO2(g)＝4NO(g)＋CO2(g)＋2H2O(l)的反应热为△H3，则△H3>△H1
C．若用0.2mol CH4还原NO2至N2，则反应中放出的热量一定为173.4kJ
D．若用标准状况下2.24L CH4还原NO2至N2，整个过程中转移的电子为1.6mol
二、填空题
21．氢能是发展中的新能源，它的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。回答下列问题：
（1）通过以下反应均可获取H2：
①太阳光催化分解水制氢：2H2O(l)＝2H2(g)＋ O2(g) ΔH1＝571.6kJ·mol–1
②焦炭与水反应制氢：C(s)＋ H2O(g) ＝CO(g)＋ H2(g) ΔH2＝131.3kJ·mol–1
③甲烷与水反应制氢：CH4(g)＋ H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g) ΔH3＝206.1kJ·mol–1
下列有关说法正确的是 。（填选项字母）
A．反应①中电能转化为化学能 B．反应②为放热反应
C．反应③使用催化剂，ΔH3减小 D．反应CH4(g)＝C(s)＋2H2(g)的ΔH＝74.8kJ·mol–1
（2） 俄罗斯用“质子－M”号运载火箭成功将“光线”号卫星送入预定轨道。发射用的运载火箭使用的是以液氢为燃烧剂，液氧为氧化剂的高能低温推进剂，已知：
①H2(g)＝H2(l) △H1＝－0.92kJ·mol－1； ②O2(g)＝O2(l) △H2＝－6.84kJ·mol－1；
有关过程如图，下列说法正确的是 。（填选项字母）
A．2mol H2(g)与1mol O2(g)所具有的总能量比2mol H2O(g)所具有的总能量低
B．氢气的燃烧热为△H＝－241.8kJ·mol－1
C．火箭液氢燃烧的热化学方程式2H2(l)＋O2(l)＝2H2O(g) △H＝－474.92kJ·mol－1
D．H2O(g)变成H2O(l)的过程中，断键吸收的能量小于成键放出的能量
（3）合金贮氢材料具有优异的吸收氢性能，在配合氢能的开发中起到重要作用。贮氢合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4的反应，已知温度为T时：
CH4(g)＋2H2O＝CO2(g)＋4H2(g) △H＝＋165kJ·mol－1 CO(g)＋H2O(g)＝CO2(g)＋H2(g) △H＝－41kJ·mol－1
则温度为T时，该反应的热化学方程式为 。
（4）甲醇是重要的化工原料，又可称为燃料。利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2，其中CO分子为C≡O）在催化剂的作用下合成甲醇，发生的反应为CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) △H。
已知反应①中的相关的化学键键能数据如下，由此计算△H＝ kJ·mol－1。
化学键
H—H
C—O
C≡O
H—O
C—H
E/（kJ·mol－1）
436
343
1076
465
413
22．已知在101 kPa、273 K时，15 g乙烷完全燃烧生成CO2和液态水，放出a kJ的热量，表示乙烷燃烧热的热化学方程式是 。
23．充分燃烧一定量的丁烷放出的热量为161.9 kJ，生成的CO2恰好与5 mol·L－1 100 mL KOH溶液完全反应生成正盐，则燃烧1 mol丁烷放出的热量为 。4．氢气燃烧时耗氧量小，发热量大。已知碳和氢气燃烧的热化学方程式为C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1 H2(g)＋O2(g)===H2O(l) ΔH＝－285.8 kJ·mol－1试通过计算说明等质量的氢气和碳燃烧时产生热量的比是 。
24．同素异形体相互转化的反应热相当小而且转化速率较慢，有时还很不完全，测定反应热很困难。现在可根据盖斯提出的“不管化学过程是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的”观点来计算反应热。已知
P4(白磷，s)＋5O2(g)===P4O10(s)ΔH＝－2 983.2 kJ·mol－1 ① P(红磷，s)＋O2(g)===P4O10(s)ΔH＝－738.5 kJ·mol－1②
则白磷转化为红磷的热化学方程式为 。
相同状况下，能量状态较低的是 ；白磷的稳定性比红磷 (填“高”或“低”)。
25． 已知C(s)＋O2(g)===CO(g)上述反应在O2供应充分时，可燃烧生成CO2；O2供应不充分时，虽可生成CO，但同时还部分生成CO2。因此该反应的ΔH无法直接测得。但是下述两个反应的ΔH却可以直接测得：
(1)C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1(2)CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH2＝－283.0 kJ·mol－1根据盖斯定律，就可以计算出欲求反应的ΔH。分析上述两个反应的关系，即知：ΔH＝ 。则C(s)与O2(g)生成CO(g)的热化学方程式为 。
26．100 g炭粉燃烧所得气体中，CO占体积、CO2占体积，且C(s)＋O2(g)===CO(g) ΔH＝－110.35 kJ·mol－1
CO(g)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－282.57 kJ·mol－1 C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－392.92 kJ·mol－1 与这些炭完全燃烧相比较，损失的热量是 。
27． 已知(1)Zn(s)＋O2(g)===ZnO(s)ΔH＝－348.3 kJ·mol－1 (2)2Ag(s)＋O2(g)===Ag2O(s)ΔH＝－31.0 kJ·mol－1
则Zn(s)＋Ag2O(s)===ZnO(s)＋2Ag(s)的ΔH等于 。
6． 已知：Na2CO3·10H2O(s)===Na2CO3(s)＋10H2O(g)ΔH1＝＋532.36 kJ·mol－1
Na2CO3·10H2O(s)===Na2CO3·H2O(s)＋9H2O(g)ΔH2＝＋473.63 kJ·mol－1
写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式： 。
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